КПД графеновых панелей повышен

08.06.2012

Физики из Университета Флориды установили новый рекорд эффективности графеновых солнечных ячеек. Это достижение позволяет рассматривать графеновые солнечные панели как перспективный источник экологически чистой электроэнергии.

Графеновые солнечные панели очень привлекательны благодаря невысокой цене и исключительной долговечности. Однако все предыдущие попытки использования одноатомной углеродной решетки в солнечных панелях не увенчались особенным успехом - эффективность преобразования солнечного света в электроэнергию не превышала 2,9%. Это слишком мало для коммерческого применения графена в солнечной энергетике.

Американским ученым впервые удалось достичь рекордного показателя эффективности в 8,6% благодаря "допингу" в виде добавки трифторметансульфонил-амида (TFSA). Примесь увеличивает проводимость графена и, соответственно, повышает эффективность преобразования солнечного света в электричество. В отличие от других примесей, которые были опробованы в прошлом, TFSA стабилен и обеспечивает длительный срок службы новой солнечной панели.

Пока опытные образцы солнечных ячеек из графена невелики и представляют собой небольшие 5-мм кремниевые пластинки покрытые монослоем графена. Графен и кремний образуют так называемый переход Шоттки (одностороннее движение электронов), который при освещении светом выступает в качестве зоны преобразования энергии в любых солнечных ячейках. Как правило, переход Шоттки образуется добавлением слоя металла на верхнюю часть полупроводника. Однако исследователи обнаружили, что металл можно заменить прозрачным графеном, который намного более перспективен в плане наращивания КПД солнечных панелей.

Ученые считают, что уже в ближайшее время смогут повысить КПД графеновых солнечных панелей до 10%. Этого уже достаточно для продвижения новинки на коммерческий рынок. Новые панели будут по-настоящему дешевы в массовом производстве, к тому же, вместо кремния можно использовать гибкую полимерную подложку, которая расширит сферу применения солнечных панелей.

<< Назад: По Афганистану разбросают камни-шпионы 09.06.2012

>> Вперед: Сильные эмоции объединяют людей 08.06.2012

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Новый взляд на магнитное поле Земли 31.10.2025

Магнитное поле Земли долгое время считалось относительно стабильной структурой с предсказуемой полярностью. Однако последние исследования японских ученых показывают, что электрическая организация магнитосферы гораздо сложнее и динамичнее, чем предполагалось ранее. Команда исследователей из Киотского, Нагояского и Кюсюского университетов обнаружила, что заряженные области магнитосферы обладают противоположной полярностью по сравнению с традиционными представлениями. Так, утренняя сторона магнитного щита имеет отрицательный заряд, тогда как вечерняя - положительный, вопреки прежним теориям. Юсуке Эбихара из Киотского университета отмечает, что "электрическая сила и распределение зарядов являются следствием, а не причиной движения плазмы". Исследователи пришли к этим выводам с помощью масштабного магнитогидродинамического моделирования, имитирующего взаимодействие солнечного ветра с геомагнитным полем Земли. Моделирование позволило в деталях проследить, как потоки плазмы формируют э ...>>

Влияние белка PF4 на старение крови 31.10.2025

С возрастом наш организм претерпевает множество изменений, в том числе на уровне крови и иммунной системы. Недавние исследования показали, что ключевым фактором этих изменений может быть белок PF4, или platelet factor 4, который играет важную роль в регуляции стволовых клеток костного мозга. Американские ученые из Университета Иллинойса в Чикаго обнаружили, что с возрастом уровень PF4 значительно снижается. Это ослабление контроля над кроветворными стволовыми клетками приводит к нарушению их работы и повышает вероятность развития воспалительных процессов, онкологических заболеваний крови и сердечно-сосудистых проблем. В молодом организме PF4 выполняет функцию "регулятора роста": он контролирует распределение и деление кроветворных стволовых клеток, не позволяя им чрезмерно размножаться. С возрастом эта система контроля ослабевает, клетки начинают делиться чаще, накапливают генетические мутации и постепенно теряют способность создавать полноценные лимфоциты, что ослабляет иммуните ...>>

Музыка юности остается с нами навсегда 30.10.2025

Музыка сопровождает человека всю жизнь, но некоторые мелодии и песни оставляют особенно глубокий след в памяти. Ученые давно замечали, что композиции из подросткового возраста вызывают сильные эмоции даже спустя десятилетия, и недавно международная команда исследователей под руководством Университета Ювяскюля (Финляндия) подтвердила этот эффект научно. В исследовании приняли участие около 2000 человек из 84 стран. Ученые выявили явление, которое они назвали "пиком воспоминаний": эмоциональная привязка к музыке достигает максимума примерно в 17 лет. Именно песни этого периода чаще всего остаются значимыми и вызывают яркие эмоции долгие годы спустя. Интересно, что у мужчин и женщин наблюдаются разные временные рамки этого пика. У мужчин он приходится примерно на 16 лет, тогда как у женщин - на 19. Исследователи объясняют это различие особенностями формирования музыкальной идентичности: юноши чаще ищут самостоятельность и бунт, а девушки связывают музыку с личными отношениями и пере ...>>

Сплав Cr-Mo-Si с уникальными свойствами 30.10.2025

Разработка материалов, способных работать в экстремальных условиях, остается одной из ключевых задач современной инженерии. Особенно это важно для авиации и энергетики, где повышение термостойкости компонентов напрямую влияет на эффективность и надежность оборудования. Международная группа исследователей объявила о создании нового металлического сплава, обладающего уникальным сочетанием свойств: высокой термостойкостью, устойчивостью к коррозии и сохранением пластичности даже при комнатной температуре. Новый сплав содержит хром, молибден и всего 3 атомных процента кремния. Именно кремний способствует формированию плотного слоя оксида хрома на поверхности металла, который действует как невидимый барьер против кислорода и азота при высоких температурах. В отличие от предыдущих сплавов, этот защитный слой формируется без хрупких силицидов, которые обычно снижали пластичность и делали материалы склонными к трещинам. По словам профессора Мартина Гайльмайера из Института технологий Кар ...>>

Открыт лед, замерзающий при комнатной температуре 29.10.2025

Изучение воды продолжает приносить удивительные открытия: несмотря на то, что эта жидкость кажется хорошо известной, она способна проявлять необычные свойства в экстремальных условиях. Международная команда ученых недавно обнаружила новый вид льда, который формируется при комнатной температуре, если вода подвергается сильному давлению. Это открытие не только расширяет наши знания о воде, но и помогает лучше понять процессы в недрах планет и их спутников. Исследователи из Корейского института стандартов и науки совместно с европейскими коллегами, работающими на рентгеновском лазере на свободных электронах (XFEL) в Германии, провели серию экспериментов с водой в динамической ячейке с алмазными наковальнями. Давление изменялось от 0,001 гигапаскаля до 120 гигапаскалей в секунду - в миллионы раз выше атмосферного, при этом температура поддерживалась около 25 °C, близкой к комнатной. В течение сотен циклов ученые наблюдали, как вода многократно замерзает и тает, фиксируя каждый этап с ис ...>>

Случайная новость из Архива Таурин не является биомаркером старения 22.06.2025 В поисках биомаркеров старения ученые все чаще обращаются к молекулам, которые ранее демонстрировали многообещающие результаты на животных. Одной из таких субстанций стал таурин - аминокислота, известная широкому кругу людей как компонент энергетических напитков. В последние годы ей приписывали способность замедлять возрастные изменения и даже продлевать жизнь. Однако новое масштабное исследование, проведенное учеными из Национального института здоровья США (NIH), поставило под сомнение ее значимость в контексте старения человека. Исследование включало сравнительный анализ уровня таурина в крови у трех видов: людей, макак-резусов и лабораторных мышей. Авторы проекта изучали, как меняется концентрация вещества в организме от молодого возраста до глубокой старости. Ожидалось, что таурин будет снижаться с возрастом, подтверждая его возможную роль как биомаркера старения. Однако полученные данные оказались куда более сложными. Как пояснила Мария Эмилия Фернандес, одна из соавторов работы, уровень таурина в организме людей не только не снижался с возрастом, но в ряде случаев даже демонстрировал рост. У некоторых подгрупп, таких как женщины с Балеарских островов, наблюдалось четкое увеличение концентрации этого вещества с возрастом. У самцов мышей, наоборот, уровень таурина практически не менялся. А у макак результаты оказались слишком вариативными для однозначных выводов. Это говорит о том, что поведение этой аминокислоты не укладывается в единую возрастную модель. Кроме того, не было зафиксировано надежной корреляции между уровнем таурина и физическими показателями, такими как мышечная сила или активность. Вопреки некоторым более ранним предположениям, таурин не продемонстрировал устойчивой связи с качеством физического старения. Рафаэль де Кабо, принимавший участие в исследовании, подчеркивает: "Наши данные прямо указывают, что таурин не может служить достоверным биомаркером старения". Главный научный консультант проекта, Луиджи Ферруччи, напомнил о том, насколько важным могло бы быть открытие надежного маркера старения для развития персонализированной медицины и профилактики возрастных заболеваний. Однако, по его словам, таурин не удовлетворяет этим требованиям. Его уровень слишком нестабилен, а воздействие - слишком индивидуально, чтобы его можно было использовать в качестве универсального биологического индикатора. Результаты исследования поднимают более широкий вопрос о применимости моделей на животных к человеческой физиологии. То, что эффективно в организме мыши или нематоды, не обязательно работает у человека. Таурин, как и другие аминокислоты, вовлечен в сложную сеть биохимических взаимодействий, и его поведение определяется множеством факторов - от генетики до окружающей среды. Несмотря на высокую биологическую значимость таурина, он вряд ли станет "эликсиром молодости" или надежным маркером старения. Исследование напоминает о том, что в науке осторожность и критический подход необходимы даже в самых многообещающих случаях. Путь к пониманию старения человека остается сложным и требует не упрощения, а углубления знания о тонких механизмах работы живого организма.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025